第三节生物进化的原因课件-人教版生物八年级下册

第三节生物进化的原因1、形成“生物进化是遗传变异与环境变化相互作用的结果”的生物学基本观点；理解“自然选择”是生物进化的主要机制，建立“结构与功能相适应”在进化层面的理解”。（生命观念）2、参与和体验“模拟保护色形成”的探究过程。（科学探究）3、运用“比较、归纳、推理”等科学思维方法，分析和解释生物进化的实例；（科学思维）4、通过“模拟保护色形成”实验（探究实践），培养设计简单实验方案、收集处理数据、得出结论与交流的能力；（科学探究）学习目标在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫(右图)。请分析：在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多?这是自然选择的结果。由于这个海岛上经常刮大风，那些有翅能飞但翅不够发达的昆虫，常常被大风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会较少。而无翅或残翅的昆虫，由于不能飞，就不容易被风吹到海里，生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择，岛上无翅或残翅的昆虫就特别多。在生物漫长的进化过程中，为什么有些物种会灭绝呢?新的物种又是怎样形成的?推动生物不断进化的原因是什么?对于这些问题，人们作出了各种不同的解释。下面，请你试着通过自己的分析作出合理的解释。一、分析生物进化的实例一百多年来，科学家已经发现了很多生物进化的实例。英国曼彻斯特地区桦尺蛾的体色变化，就是一个实例。1850年前后，该地区林木葱茏，空气清新，森林中生活着一种桦尺蛾。它们白天栖息在长满地衣的树干上，夜间活动。此时，这里大多数桦尺蛾的体色是浅色的，只有少数是深色的。这些深色桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。长满地衣的树干上的桦尺蛾1950年前后，曼彻斯特已经变成一个工业城市。这里工厂林立，烟雾弥漫，工厂排出的煤烟杀死了地衣，使树皮裸路出来并被熏成了黑褐色。此时，这里的深色桦尺蛾成了多数，而浅色桦尺蛾却成了少数。这是什么原因呢?黑褐色树干上的桦尺蛾环境的改变（树干颜色由浅变深）是重要的外部因素。桦尺蠖群体中本来存在变异（有浅色，也有深色）。环境的选择作用：深色树干环境中，深色桦尺蠖（保护色）不容易被鸟发现，生存机会大，繁殖后代多；浅色的生存机会小，繁殖后代少。适者生存。这种变化不是个体主动“努力”变黑的结果，而是群体适应性频率发生改变的结果。夏天的雷鸟秋冬之交的雷鸟冬天的雷鸟秋天的雷鸟

动物体色与周围环境的色彩非常相似，这种体色称为保护色保护色是如何形成的？作出假设你们小组作出的假设是_____________________________________________制订计划请参考下面的方案制订探究计划，如果条件允许，可以利用数字设备来模拟。❶准备一块面积约为1平方米的正方形彩纸(或布)和100张各种颜色的小纸片(小纸片的颜色代表某种动物不同体色的变异类型)。❷以小组为单位，5~6个同学为一组，推举一人为组长。❸组长在桌子上展开彩纸，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的颜色和数目。❹组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数目和剩下的“猎物”数目。模拟保护色的形成过程实验·探究❺“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀地撒在彩纸上，不要使小纸片粘在一起。❻“捕食者”每转向桌子一次，快速抓取一张小纸片后转身，然后继续转身抓取，直到彩纸上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。注意:“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。❼统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。❽假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3张从老师那里拿来的备用小纸片。❾将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的第4~8步：重复至少4次。每轮开始前，记录各种颜色的小纸片的数目。项目模拟对象彩色底布各色小彩纸同学各色备用小彩纸动物的生活环境某动物不同体色的变异类型捕食者幸存者的后代纸片颜色第一代第二代第三代第四代第五代开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目实验结论：与彩色底布颜色相同或相近的彩纸剩下最多1）、在第一代和第五代中，分别是哪种颜色的“幸存者”最多？这与作为背景的彩纸颜色有什么关系？第一代和第五代中，与彩纸颜色相同或相近的“幸存者”最多。这是因为实验中模拟了自然选择的过程，彩纸颜色代表环境背景色，捕食者（实验中的捕食行为）更容易发现并捕食与背景色差异较大的个体。颜色相近的个体更不易被捕食，从而存活并繁殖的机会更大。讨论2）、第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？第一代和第二代之间，与彩纸颜色不同的小纸片“幸存者”减少。第一代和第五代之间。与彩纸颜色不同的小纸片几乎消失。经过多代模拟，自然选择持续作用，颜色差异大的个体因易被捕食而逐渐被淘汰，最终群体中仅剩与背景色高度适应的个体。3）、到第五代时，是否所有颜色都有“幸存者”？你怎么解释模拟的结果？第五代幸存者中，与彩纸颜色相差最大的个体几乎消失。这是因为自然选择通过捕食压力淘汰了不适应的性状（颜色），导致仅保留适应环境的颜色类型。4）、在有的年份，雷鸟已经换上了白色“冬装”，但是迟迟没有下雪。这身“冬装”还能帮助雷鸟躲避敌害吗？这对你认识生物的适应性有什么启示？雷鸟换上白色羽毛本是为了适应雪地环境，起到保护色的作用。但当冬季气候异常、迟迟不下雪时，白色羽毛会使其易被天敌发现，导致种群数量减少。生物对环境的适应并非绝对，而是存在局限性。雷鸟的白色羽毛在雪地环境中能有效躲避天敌，但气候异常时（如持续暖冬），白色羽毛会与环境颜色差异显著，反而成为显眼目标。夏天的雷鸟秋冬之交的雷鸟冬天的雷鸟秋天的雷鸟在有的年份，雷鸟已经换上了白色“冬装”，但是迟迟没有下雪。这身“冬装”还能帮助雷鸟躲避敌害吗?这对你认识生物的适应性有什么启示?雷鸟的案例揭示了生物适应性的脆弱性与动态性——没有绝对“完美”的适应，只有“与环境匹配”的适应。除了保护色，警戒色和拟态也有助于生物的生存。拓展延伸警戒色警戒色是指某些有恶臭和毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。使敌害易于识别，避免自身遭到攻击。尺蠖叶状螳螂兰花螳螂若虫

拟态某些动物的形态、色泽或斑纹等极似他物，借以蒙蔽敌害，保护自身的现象。在这里，鸟起了选择的作用，1850年浅色不易被发现，深色的易发现而被吃掉；1950年，环境被污染使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，深色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势，这样的选择被称为自然选择.引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么？二、自然选择关于生物进化的原因，人们进行了长期的探索，提出了各种解释，其中被人们普遍接受的是达尔文(C.Darwin)的自然选择学说。小资料达尔文曾以象为例来研究生物的繁殖能力。如果一头雌象一生产崽6头，每头活到100岁，而且都能进行繁殖，那么到750年以后，一对象的后代就可达到1900万头。1、过度繁殖过度繁殖会带来什么问题？过度繁殖会使生物需要更多的食物和生活空间。2、生存斗争生物与自然环境之间斗争种间斗争种内斗争但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？3、遗传变异生物都有遗传和变异的特性。变异具有不定向性。能适应环境的变异是有利变异，不适应环境的是不利变异。什么类型的生物才能在生存斗争中取胜呢？达尔文认为，在生存斗争中，具有有利变异的个体能适应环境生存下来并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体就容易被淘汰，这就是适者生存。4、适者生存思考1）.生物进化的外因和内因分别是什么？2）.在生物繁殖的大量个体中，存在着变异，什么样的个体能在生存斗争中取胜？自然选择是外因，生物的遗传和变异是内因在生存斗争中，具有有利变异的个体能生存下来，并繁殖后代，具有不利变异的个体则会被淘汰生物有害变异有利变异被淘汰被保留有害变异有利变异被淘汰被保留3）.生物变异的方向是否定向？4）.自然选择的方向是否定向？变异一般是不定向的，即不可能按照生物的意愿发生变异自然选择是定向的，定向的自然选择决定生物进化的方向达尔文如何解释长颈鹿的进化产生的原因个体差异生存斗争长颈鹿的祖先过度繁殖后代个体间的差异生存斗争长颈、长前肢个体（遗传积累）适者生存自然选择现代长颈鹿（变异）现代长颈鹿前提动力结果基础基础适者生存进化的前提进化的动力进化的基础进化的结果自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰。生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。一、分析生物进化实例英国曼彻斯特地区桦尺蛾体色变化现象的分析保护色模拟保护色的形成过程二、自然选择（达尔文）

1.过度繁殖

→2.生存斗争

3.遗传变异（基础）→4.适者生存（结果）

课堂小结1、在达尔文的自然选择学说中，生物进化的动力是（

）

A.用进废退

B.环境改变

C.生存斗争

D.获得性遗传C课堂练习2、

对于长颈鹿长颈的形成原因，达尔文的自然选择学说解释是（

）

A.长颈鹿为了吃到高处树叶，努